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Theses Year : 2010

Modelling real-time embedded systems using AADL for the automatic generation of applications formally verified

Modélisation des systèmes temps-réel embarqués en utilisant AADL pour la génération automatique d'applications formellement vérifiées

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Mohamed Yassin Chkouri

Abstract

The Architecture Analysis & Design Language (AADL) is the subject of increasing interest in the industry of real-time embedded systems. It defines several categories of components, grouped into three major categories (software, hardware, systems). The work realized in this thesis exploits the features offered by AADL to specify the exact requirements of an application and to express all the features both functional and nonfunctional (temporal and spatial dimensions) required to produce automatically the application. The production methodology that we propose generates automatically from an application described in AADL, an application described in BIP. BIP allows to implement robust and safe systems by producing a correct execution controller design and providing a formal model. The objectives of this production process are : (1) provide to AADL a formal semantics defined in terms of labeled transition systems ; (2) allow analysis and validation, i.e. exhaustive exploration of the state space of the system, the detection of potential deadlocks and verification of certain properties ; (3) allow the generation of an executable application to simulate and debug the AADL models. These last three step play a cental rule for the use of formal methods in the development cycle.
Le langage d'analyse et de description d'architectures (AADL) fait l'objet d'un intérêt croissant dans l'industrie des systèmes embarqués tempsréel. Il définit plusieurs catégories de composants, réparties en trois grandes familles (logiciel, matériel, système). Le travail réalisé durant cette thèse exploite les fonctionnalités offertes par AADL pour spécifier les besoins exacts d'une application et exprimer toutes les caractéristiques tant fonctionnelles que non fonctionnelles dimensions temporelle et spatiale), afin de la produire automatiquement. La méthodologie de production que nous proposons génère automatiquement, à partir d'une application décrite en AADL, une application décrite en BIP. BIP permet de mettre en place des systèmes robustes et sûrs en produisant un contrôleur d'exécution correct par construction et en fournissant un modèle formel. Les objectifs de ce processus de production sont : (1) fournir à AADL une sémantique formelle définie en termes de systèmes de transitions étiquetés ; (2) permettre l'analyse et la validation, c'est à dire, l'exploration exhaustive de l'espace des états du système, la détection des blocages potentiels et la vérification de certaines propriétés ; (3) permettre la génération d'une application exécutable pour simuler et déboguer les modèles AADL. Ces trois derniers points jouent en faveur de l'utilisation de méthodes formelles dans le cycle de développement.
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Dates and versions

tel-00516152 , version 1 (09-09-2010)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00516152 , version 1

Cite

Mohamed Yassin Chkouri. Modélisation des systèmes temps-réel embarqués en utilisant AADL pour la génération automatique d'applications formellement vérifiées. Informatique [cs]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00516152⟩
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